1. 研究目的与意义（文献综述）

1. 论文的目的及意义：

   镁及其合金是目前已经应用的最轻的金属结构材料，纯镁密度为 1. 74 g /cm3，比铝轻 35% ，不到钢铁的 1 /4;此外，镁合金的比强度较高，压铸和切削性能优良，电磁屏蔽性能，阻尼性能好，热导率高，易于再生循环，因而被誉为“21 世纪绿色工程材料”。我国更是世界上镁资源最丰富的国家，储量居世界首位，已探明的菱镁矿石保有储量30.09亿吨，约占世界探明储量的1/4，但我国的镁工业还处于相对落后阶段。随着新世纪的到来，国际国内镁产品市场开发应用空间进一步扩大，镁资源将发挥更重要作用。然而镁及其合金的应用因其较低的强度和延伸性受到极大的限制，而这都与它的初始形变机理相关，因此对镁及其合金变形的研究备受欢迎。

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   2. 研究的基本内容与方案

   1. 基本内容：用lammps 结合合适的作用势，模拟含有不同孪晶界间距的金属镁在单向载荷作用下的变形过程，分析应力-应变曲线及材料内部缺陷的形成、演化过程。充分考虑孪晶界间距对屈服应力、流动应力及微观变形机理的影响。

   2. 技术方案和路线：

      本文将研究不同孪晶界间距对金属镁拉伸行为的影响。采用分子动力学模拟的方法进行计算机模拟,按照孪晶界间距的不同建立四个纳米孪晶镁圆柱模型和一个单晶镁圆柱模型。首先将对单晶镁圆柱模型拉伸（沿轴线方向），获得基本性能作为参考；然后分别对含有不同孪晶界间距的纳米孪晶镁圆柱模型进行拉伸，在同样的条件下获取另外的四组结果，从而模拟不同孪晶界间距的影响，并获得相应结果。然而这些实验结果描述的都是在垂直于孪晶界方向的载荷作用下的力学特征和行为，为获得更全面的结果，我们还需要改变载荷的方向并按照相同的条件进行类似模拟，获取相应的结果。综上，可综合考虑不同加载方向下，孪晶界间距的影响，分别分析相应的应力-应变曲线以及模型内部缺陷的形成、演化过程。

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      3. 研究计划与安排

      1-2周 学习基本理论并查阅相关文献；完成指定文献的翻译。
      3-5周 学习模拟及后处理相关软件。
      6-12周 模拟含孪晶界的金属镁在单轴载荷作用下的变形行为；分析孪晶界间距对力学行为的影响。
      13-14周 汇总计算结果，撰写毕业论文。
      15周 答辩

      4. 参考文献（12篇以上）

      [1]郑晓剑,余辉辉,信运昌.利用孪晶界面强韧化镁合金[j].中国材料进展, 2016,35(11):819-834.

      [2]辛仁龙,刘庆.镁合金塑性变形力学行为与微观组织研究进展[j].中国材料进展,2011,30(02):16-28.

      [3]许天旱,何松.孪晶界对α铁力学性能影响的模拟研究[j].航空材料学报,2017,37(01):73-79.

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